高铁酸盐预氧化结合光催化降解垃圾渗滤液研究

论文摘要

垃圾渗滤液是一种高浓度有机废水,具有水质复杂,污染物浓度高,水质水量变化范围大等特性。目前垃圾渗滤液的处理尚无完善工艺。高铁酸盐是铁的正六价存在形式,其分子式为FeO42-。由于高铁酸盐集消毒、氧化、絮凝、吸附以及助凝等多种特性于一体,因此在水处理领域得到广泛研究。Fe3+光催化氧化技术具有能耗低、操作简便、反应条件温和等特点,在常温常压下就可以进行,可在短时间内将有机污染物完全降解至CO2、H2O和酸,减少二次污染。鉴于高铁酸盐的强氧化性、产物的吸附絮凝性及氧化后溶液中Fe3+具有促进光催化的能力,文章设计了高铁酸盐预氧化后结合光催化对垃圾渗滤液的处理工艺。本论文采用直流电解法制备高铁酸盐,用直接分光光度法对阳极电解液中高铁酸盐的浓度进行测定。实验表明,电解电压为6V、电解温度为30℃、电解2.5h可获得浓度为22.8mmol/L的高铁酸盐。在工艺处理中,每次均采用新制高铁酸盐,解决了高铁酸盐的易分解、不宜贮藏等缺点。实验得出,在室温下,高铁酸盐投加量为25.6mg·L-1（以铁的含量计）、pH=4时反应30min,垃圾渗滤液可取得46%的COD去除率,20%的NH3-N去除率,83%的总磷去除率和89%的色度去除率。同时,论文比较了UV, TiO2/UV, （Fe（Ⅵ）/UV）, Fe（Ⅵ）/TiO2/UV四种光反应工艺对渗滤液的处理效果,实验表明,高铁酸盐预处理后加入TiO2再光照（Fe（Ⅵ）/TiO2/UV）工艺效果最佳,光照4h后,渗滤液中COD、NH3-N和总磷的去除率分别达到55.3%、60.3%和100%。预氧化后的渗滤液直接光照工艺（Fe（Ⅵ）/UV）也能达到良好的效果,光照4h后,渗滤液中COD、NH3-N和总磷的去除率分别为50.4%、52.2%和100%。本论文首次提出高铁酸盐与光催化结合工艺对垃圾渗滤液的处理,得出高铁酸盐处理渗滤液的最佳pH、最佳高铁投加量、最佳反应时间,并讨论了后续光催化对渗滤液的进一步降解效果,对高浓度有机废水处理具有重要的理论指导作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 垃圾渗滤液简介
• 1.3 高铁酸盐简介
• 3+、TiO₂的光催化氧化在水处理中的应用简介'>1.4 Fe³⁺、TiO₂的光催化氧化在水处理中的应用简介
• 1.5 本文主要研究内容、创新点和科学意义
• 2 高铁酸盐产品的制备
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.3 结果与讨论
• 2.4 本章小结
• 3 高铁酸盐处理垃圾渗滤液
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 本章小结
• 4 后续光催化处理垃圾渗滤液
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.3 结果与讨论
• 4.4 小结
• 5 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间发表论文